CN201038646Y - 复合式气体绝缘开关装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合式气体绝缘开关装置，包括至少一个结构单元组成的电力接线系统，该单元包括水平设置的断路器、分别设置在断路器两侧并与断路器电气连接的隔离开关，断路器设置在一个外壳中并且其开合方向与断路器外壳轴心方向一致，所述隔离开关设置在隔离开关壳体中，该壳体与支筒、出线套管形成一个单独的密闭气室，隔离开关壳体与断路器壳体的直径相同且轴心一致，隔离开关壳体及其反方向安装的壳体与断路器壳体之间通过绝缘盆子连接并隔离，隔离开关壳体外的下方设置有接地开关，隔离开关壳体轴向两端根据线路配置需要设有伸缩节，通过该伸缩节和绝缘盆子以及隔离开关连接壳体将多个所述结构单元连接成同一水平方向的电力接线系统。

Description

复合式气体绝缘开关装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力开关装置，特别涉及一种复合式气体绝缘开关装置。

背景技术

复合式气体绝缘开关装置是一种金属封闭的组合电器(简称复合电器)，它是以断路器为主体，与隔离开关、接地开关、电流互感器组合在一起，一次导电系统封闭在金属壳体内，充SF₆气体绝缘，同时具有断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器的多重功能，主要用于电力系统的控制和保护设备。

在申请人生产制造的一种传统的金属封闭组合电器中，三台断路器为直线状配置，每台断路器下均配有气动或液压操动机构，电流互感器装入断路器中，断路器通过伸缩节(波纹管)与隔离开关和接地开关连接，出线套管通过支筒与隔离开关外壳相连。

该复合电器是将断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关、电流互感器、伸缩节(波纹管)等的各电气部件组合而构成了单线接线图单位的电气回路，同时将上述各电气部件分别装配在单独的密闭容器内，相互独立。

在上述传统的复合电器中，零部件数量相对较大；同时其隔离开关壳体为铸造壳体，生产周期长、成本较高；组合电器运输时需将断路器和隔离开关等部件分解开，运输单元较多；在现场安装时，需分别将断路器、隔离开关等的容器放到安装现场，将容器放置在安装区并进行连接，因此存在安装作业量大、费时费工、对现场环境的要求较高等问题；另一方面，由于电力设计部门实行了设计标准化，如电气主接线、气室划分、相间距离及对地高度等都有一定的要求。因此对生产厂在设计及制造过程中提出了更高的要求，故需要对传统复合电器进行改进，使其结构简单、性能可靠，实现单元化、标准化。

发明内容

本实用新型针对现有金属封闭组合电器所存在的结构缺陷，提供了一种构造简单、设备占地面积小、外形美观且运输安装方便的复合式气体绝缘开关装置。

为达到以上目的，本实用新型室采取如下技术方案予以实现的：

一种复合式气体绝缘开关装置，包括至少一个结构单元组成的电力接线系统，该单元包括水平设置的断路器、分别设置在断路器两侧并与断路器电气连接的隔离开关，所述断路器设置在断路器外壳中构成一个单独的密闭气室，其特征是，所述断路器的开合方向与断路器外壳轴心方向一致，所述隔离开关设置在隔离开关壳体中，该壳体与支筒、出线套管形成另一个单独的密闭气室，隔离开关壳体与断路器壳体的直径相同且轴心一致，隔离开关壳体及其反方向安装的壳体与断路器壳体之间通过不带孔的绝缘盆子连接并隔离，隔离开关壳体外的下方设置有接地开关，所述隔离开关壳体轴向两端根据线路配置需要设有伸缩节，通过该伸缩节和不带孔的绝缘盆子、带孔的绝缘盆子以及隔离开关连接壳体将多个所述结构单元连接成同一水平方向的电力接线系统。

上述方案中，所述断路器由两个断口、操动机构组成，并且断路器两侧设置有电流互感器，其安装在断路器外壳轴向两端的法兰上。

所述多个结构单元连接成同一水平方向的电力接线系统，其相隔最远的两端两个隔离开关的静端通过绝缘筒连接在隔离开关壳体的法兰上，并在两个连接处装有屏蔽罩。

所述的隔离开关连接壳体的下方同时设置有处于同一直线上的接地开关和快速接地开关，在该连接壳体中，隔离开关动触头的动端屏蔽罩固定在带孔绝缘盆子上，隔离开关静触头的静端屏蔽罩固定在不带孔的绝缘盆子上，该不带孔的绝缘盆子通过一个法兰与隔离开关壳体内设置的焊接法兰连接；所述隔离开关动触头上相对快速接地动触头设有快速接地静触头，其上设有快速接地静触头屏蔽罩。

所述隔离开关壳体外的下方还设有与接地开关处于同一直线方向上的快速接地开关。所述的断路器壳体由不锈钢板滚圆焊接构成。所述的隔离开关壳体和隔离开关连接壳体采用铝板弯曲滚圆焊接构成。

本实用新型与传统组合气体绝缘开关相比，其优点有：

(1)断路器壳体与隔离开关壳体直径一致，轴心也一致，且隔离开关采用直线型，从而开闭动作方向与轴心方向一致。各气室之间通过绝缘盆子相隔，减少了容器数量，同时运输时将断路器和隔离开关做为一个整体，整块运输，从而有利于现场安装，使现场安装调试工作量减少，工期短。

(2)可实现单元化、标准化、模块化设计、直线连接结构紧凑，设备占地面积小。将多个结构单元呈水平直线状配置并连接而构成单线接线图单位的电气回路，同时组合布置方式灵活，可用于各种主接线。

(3)可以达到最少的故障影响范围。通过最佳的气体隔离(断路器与隔离开关为相互独立气室)单元，通过在断路器两侧设置波纹管，实现了检修的高灵活性，故障断路器可用隔离开关与系统隔离，在不影响母线及线路停电下即可检修断路器，从而不致因局部故障而造成需大面积停电才能进行检修。

(4)本实用新型的气体绝缘开关装置，日常维护工作量少。HGIS中隔离开关等触头封闭在金属壳体内，出线套管大大减少，不须维修清扫触头表面，不须清扫套管，从而维护很方便。

(5)扩建灵活方便。无论采用一个断路器模块方式、两个断路器模块方式、一倍半断路器模块方式，都可以预留接口，便于扩展。

(6)由于隔离开关壳体采用了焊接件，相对铸件来说，加工难度降低、生产成本可进一步减小。

附图说明：

图1为现有的一种3/2CB接线方式的复合电器产品结构布置图。其中，图1a为俯视图，图1b为主视图。

图2为本实用新型的一种1CB接线装置的结构布置图。

图3为本实用新型的另一种2CB接线装置的结构布置图。

图4为本实用新型的又一种3/2CB接线装置的结构布置图。

图5为图4装置的电气主接线图。

图1到图5中，1、出线套管，2、支筒，3、隔离开关壳体，其中3a为左侧壳体；3b为3a反方向安装的壳体；3c为连接壳体；3d为3c反方向连接的壳体，4、绝缘筒，5、屏蔽罩，6、隔离开关，7、接地开关，8、绝缘盆子，其中8a为无通孔的绝缘盆子；8b为有通孔的绝缘盆子，9、电流互感器，10、断路器外壳  11、断路器断口，其中，11a为左侧断口；11b为右侧断口，12、伸缩节，13、快速接地开关，14、断路器，15、断路器操动机构，16、底架。

图6为隔离开关在连接壳体6c中的具体结构示意图。其中，41、动端屏蔽罩，42、隔离开关动触头，43、隔离开关静触头，44、静端屏蔽罩，45、法兰，46、接地静触头，47、接地动触头，48、快速接地动触头，49、快速接地静触头，50、焊接法兰，51、快速接地静触头屏蔽罩。

图7为图4装置的安装示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型中断路器与隔离开关气室相对独立，中间通过绝缘盆子8a隔离，同时将隔离开关动、静端固定在断路器大罐两端法兰上，减少了绝缘筒的支撑，并充入绝缘性能较高的SF₆气体。断路器与隔离开关通过绝缘盆子中的导体进行电气连接。

本实用新型中通过在中间断路器隔离开关两侧配置伸缩节(波纹管)，从而实现运输、安装和检修的方便。

实施例1

如图2所示，一种1CB接线方式的气体绝缘开关装置，主要由断路器14、隔离开关6、接地开关7、电流互感器9、支筒2和瓷套1等组成标准单元。在该单元中，断路器14设置在断路器壳体10中，它由两个断口11a、11b、气动或液压操动机构15组成，并且电流互感器9安装在断路器外壳10两端的连接法兰上，断路器14通过电流互感器9与分布在两侧的隔离开关6电连接。在同一水平方向两端的隔离开关6的静端通过绝缘筒4连接在隔离开关壳体的法兰上，并在两个连接处装有屏蔽罩5。断路器壳体10是由不锈铝板经过滚圆拼焊而成，其轴心水平布置，在运行时与电流互感器9构成一个封闭气室，内充有绝缘气体SF6。在该结构单元中，通过绝缘盆子8a将断路器14与隔离开关气室分开，减少了绝缘筒的支撑，合理的利用绝缘盆子8a、8b，其中隔离开关壳体3a与支筒2、瓷套1构成一个气室，隔离开关壳体3a相反安装的壳体3b与支筒2、瓷套1构成另一个气室，从而共形成三个密闭气室。隔离开关壳体3a与断路器壳体10的直径相同且轴心一致，隔离开关壳体3a外的下方设置有接地开关7或者同时设置接地开关7和快速接地开关13。断路器14的开合方向与断路器外壳10轴心方向一致。本实施例采用一台断路器一进一出接线方案，且都可以预留接口，便于扩展，同时可以满足电力设备的要求。

实施例2

如图3所示，另一种2CB接线方式的气体绝缘开关装置，其根据一次接线的不同要求，采用两台断路器两进一出式接线方案，其中一台断路器所在结构单元TB1与实施例1所述的结构相同，另一台断路器所在结构单元TB2由一个隔离开关连接壳体(3c)和一个伸缩节12与结构单元TB1连接起来。结构单元TB2中，隔离开关6、伸缩节12、隔离开关连接壳体3a构成一个气室；断路器14、电流互感器9、断路器外壳10构成一个气室。在各个密闭气室中充入SF6绝缘气体进行绝缘。整个装置中，隔离开关6、瓷套1、支筒2、隔离开关壳体3a构成一个气室；断路器14、电流互感器9、断路器外壳10构成一个气室；隔离开关6、瓷套1、支筒2、隔离开关壳体3b构成一个气室；各个气室之间通过绝缘盆子8a(中间没有通孔)进行气室划分。

实施例3

如图4所示，本实用新型又一种3/2CB接线方式的复合式气体绝缘开关装置，它是由三个结构单元TB1、TB2、TB3组成。其中结构单元TB1与实施例1所述的结构相同，结构单元TB3为结构单元TB1的反方向安装形式，结构单元TB2断路器外壳10两端通过两个安装方向相反的两个隔离开关连接壳体(3c)、(3d)和两个伸缩节12将结构单元TB1、TB3连接起来，形成同一水平方向的电力接线系统，其相隔最远的两端两个隔离开关的静端通过绝缘筒4连接在法兰上，并在两个连接处装有屏蔽罩5。上述三个结构单元复合而构成单线接线图单位的电气回路如图5所示。

图6为带快速接地开关13的隔离开关6在连接壳体3c中的具体结构图，在该隔离开关壳体3c中，隔离开关动触头42的动端屏蔽罩41固定在绝缘盆子8b上，隔离开关静触头43的静端屏蔽罩44固定在绝缘盆子8a上，绝缘盆子8a通过法兰45与隔离开关壳体内设置的焊接法兰50连接，通过绝缘盆子8a，隔离开关壳体3c与断路器14隔离，形成一个密闭气室。接地开关7的接地动触头47、快速接地开关13的快速接地动触头48分别与设置在隔离开关静触头43上的接地静触头46、隔离开关动触头42上的快速接地静触头49相对，隔离开关动触头42上相对快速接地动触头48设有快速接地静触头49，其上设有快速接地静触头屏蔽罩51。

在隔离开关壳体3c内焊接法兰50与绝缘盆子8a、法兰45连接，减少了绝缘筒对隔离开关的支撑作用。采用整体旋压成形的屏蔽罩51，使的电场分布更加均匀，绝缘水平达到与断路器同一水平。隔离开关壳体，包括3a、3b、3c和3d可由铝板滚圆拼焊而成，代替了以前隔离开关采用铸件模式加工难度大、周期长等不利因素。另外，隔离开关壳体直径与断路器壳体10直径相同，且轴心方向一致，同时隔离开关开合方向与断路器开合方向一致，不但可使整个装置外形美观，而且增加了开关动作的准确性和可靠性。

如图7所示，在运输过程中，瓷套1为一个运输单元；断路器14(包括电流互感器和操动机构)、隔离开关6(包括接地开关)为一个运输单元；底架部分16为一个运输单元。在现场安装进行对接时，首先检查各个标准单元是否有气体存在，应确保在密闭的单元内没有压力时，才可进行对接。标准单元TB1、TB2、TB3及瓷套1在出厂前都已分别组装好，此时标准单元均没有安装瓷套1，各连接处均有盖板密封；在安装时先将标准单元TB2设置在指定位置，使标准单元TB1、TB3基本上与标准单元TB2中心一致，位于标准单元TB2的两侧，排成一列；接着将标准单元TB1连接处的运输法兰拆下，分别用伸缩节12将标准单元TB1、TB3与标准单元TB2连接，伸缩节12中间有导体进行电气连接；对接完后，取下支筒2上的封闭法兰，将瓷套1安装在支筒上，中间通过中心导体进行连接，并更换吸附剂、抽真空，最后将SF₆气体充入密封的各个容器中。这样安装人员在现场进行安装时，只需将三个标准单元进行对接，减少了现现场作业量，省时省力，缩短了同期。

安装作业完毕后在安装区内并设3相部分的金属封闭组合电器装置，构成变电所、发电站等电气部门的线路。该金属封闭组合电器通过瓷套1与主母线、架空电线路、变压器等连接，形成电气部门所需要的电气回路。

Claims (6)

1.一种复合式气体绝缘开关装置，包括至少一个结构单元组成的电力接线系统，该单元包括水平设置的断路器(14)、分别设置在断路器(14)两侧并与断路器(14)电气连接的隔离开关(6)，所述断路器(14)设置在断路器外壳(10)中构成一个单独的密闭气室，其特征是，所述断路器(14)的开合方向与断路器外壳(10)轴心方向一致，所述隔离开关(6)设置在隔离开关壳体(3a)中，该隔离开关壳体(3a)与支筒(2)、出线套管(1)形成另一个单独的密闭气室，隔离开关壳体(3a)与断路器外壳(10)的直径相同且轴心一致，隔离开关壳体(3a)及其反方向安装的隔离开关壳体(3b)与断路器外壳(10)之间通过无孔绝缘盆子(8a)连接并隔离，隔离开关壳体(3a)、反方向安装的隔离开关壳体(3b)外的下方均设置有接地开关(7)，所述隔离开关壳体(3a)、反方向安装的隔离开关壳体(3b)轴向两端根据线路配置需要设有伸缩节(12)，通过该伸缩节(12)和有孔绝缘盆子(8a)、无孔绝缘盆子(8b)以及隔离开关连接壳体(3c)将多个所述结构单元连接成同一水平方向的电力接线系统。

2.根据权利要求1所述的复合式气体绝缘开关装置，其特征是，所述断路器(14)由两个断口(11a)、(11b)、操动机构(15)组成，并且断路器(14)两侧设置有电流互感器(9)，其安装在断路器外壳(10)轴向两端的法兰上。

3.根据权利要求1所述的复合式气体绝缘开关装置，其特征是，所述多个结构单元连接成同一水平方向的电力接线系统，其相隔最远的两端的两个隔离开关(6)的静端通过绝缘筒(4)连接在隔离开关壳体的法兰上，并在两个连接处装有屏蔽罩(5)。

4.根据权利要求1所述的复合式气体绝缘开关装置，其特征是，所述的隔离开关连接壳体(3c)的下方同时设置有处于同一直线方向上的接地开关(7)和快速接地开关(13)，在该连接壳体(3c)中，隔离开关动触头(42)的动端屏蔽罩(41)固定在有孔绝缘盆子(8b)上，隔离开关静触头(43)的静端屏蔽罩(44)固定在无孔绝缘盆子(8a)上，该绝缘盆子(8a)通过法兰(45)与隔离开关壳体内设置的焊接法兰(50)连接；所述隔离开关动触头(42)上相对快速接地动触头(48)设有快速接地静触头(49)，其上设有快速接地静触头屏蔽罩(51)。

5.根据权利要求1所述的复合式气体绝缘开关装置，其特征是，所述隔离开关壳体(3a)外的下方还设有与接地开关(7)处于同一直线方向上的快速接地开关(13)。

6.根据权利要求1～5之一所述的复合式气体绝缘开关装置，其特征是，所述的断路器外壳(10)由不锈钢板滚圆焊接构成，所述的隔离开关壳体和隔离开关连接壳体采用铝板弯曲滚圆焊接构成。

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